KR100856709B1 - 이산화탄소 및 유해가스 제거를 위한 공기정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다양한 장소와 시설물 내에 설치되어 공기 중에 포함된 인체 유해한 CO2, CO, NOx, VOC 및 기타 가스들을 광촉매반응 및 흡착 기능을 이용하여 효율적으로 제거할 수 있는 이산화탄소 및 유해가스를 제거하기 위한 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명은 학교, 관공서 및 다양한 건물 내의 실내공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 광촉매반응에 의한 소각분해 및 흡착 제거하기 위하여 CO2 및 다양한 유해가스가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 팬을 구비하며, 장치 내부에는 흡입된 공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 분해 및 흡착 제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 약재(알갱이)를 내장시킨 필터와 자외선램프를 필터와 인접하게 설치하여 광촉매반응을 일으켜 소각분해하거나 제올라이트에 형성된 미세기공에 흡착시켜 제거하며, 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스를 탈착하기 위한 히터를 구비하고, 보다 효율적인 CO2 및 다양한 유해가스를 분해 및 흡착 제거하고, 필요 시 탈착할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명은 자외선램프와 TiO2를 이용하여 발생시킨 광촉매 반응으로 CO2와 유해가스들을 효율적으로 분해 및 흡착 제거하고, 필요시 탈착이 가능하여 내구성이 우수한 공기정화장치를 제공하는 작용효과가 있다.
제올라이트, 흡착, 히터, TiO2, Ni
Description
도1 ; 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 전체구성의 하나의 실시 예1
삭제
도3 ; 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 전체구성의 또 다른 실시 예3
도4 ; 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 탈착 시의 구성도
<도면 번호에 대한 설명>
11 ; 공기정화장치 12 ; 공기배출구
13 ; CO2센서 14 ; 흡입/송풍팬
15 ; 히터
16 ; 이산화탄소 및 유해가스 제거 필터
17 ; CO2센서 18 ; 공기흡입구
19 ; 자외선램프
21 ; 산소발생기 22 ; 댐퍼
본 발명은 다양한 장소와 실내에 설치되어 공기 중에 포함된 인체 유해한 CO2, CO, NOx, VOC 및 기타 가스들을 효율적으로 분해 및 흡착제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 약재(알갱이)를 내장시킨 필터와 자외선램프를 인접하게 설치하여 광촉매반응을 일으켜 분해제거하거나 제올라이트에 형성된 미세기공에 흡착시켜 제거하며, 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스를 탈착하기 위한 히터를 구비함으로써 효율적으로 CO2 및 다양한 유해가스를 처리하고 필터의 내구성을 향상시킨 이산화탄소 및 유해가스를 제거하기 위한 공기정화장치에 관한 것이다.
본 발명과 관련된 종래 기술은 공기 중에 존재하는 다양한 종류의 인체 유해한 가스를 제거하는 방법으로 오존을 분사하여 공기와 접촉시켜 분해 제거하거나 상기 다양한 종류의 인체 유해한 가스들을 분해하는 유해가스촉매제를 내장시켜 이들을 분해 제거하는 방법을 사용하였으나, 오존의 경우에는 분해 능력은 우수하나, 인체 유해한 오존을 발생시키고, 발생된 오존을 분해 제거하는 수단을 구비하여야 하므로 장치 제작, 설치 및 유지보수의 비용이 크게 증가하며, 다양한 종류의 인체 유해한 가스들을 분해하는 유해가스분해촉매제를 이용하는 경우 역시 일정한 주기를 가지고 이를 교환하여야 하므로 유지보수를 위한 인건비 및 경비가 크게 증가하는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 또 종래 기술은 활성탄, 제올라이트 및 하니컴 등을 이용하여 공기 중에 존재하는 유해가스를 흡착시켜 제거하는 수많은 공기정화장치가 있으나, CO2 및 다양한 종류의 유해가스들을 동시에 효율적으로 분해 또는 흡착 제거하고 필요시에 흡착된 CO2 및 다양한 종류의 유해가스들을 효율적으로 탈착하는 수단이 없어서 CO2 및 다양한 종류의 유해가스제거 시에 효율이 떨어지고 장치의 유지보수에 따른 비용과 관리에 따른 인건비가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 인식하고 안출된 것으로, 학교, 관공서, 빌딩 내부 등에 설치되어 실내공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 광촉매반응에 의한 분해 및 흡착 제거하기 위하여 CO2 및 다양한 유해가스가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 팬을 구비하며, 장치 내부에는 흡입된 공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 분해 및 흡착 제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 약재(알갱이)를 내장 시킨 필터와 자외선램프를 상기 필터와 인접하게 설치하여 광촉매반응을 일으켜 소각분해하거나 제올라이트에 형성된 미세기공으로 흡착 제거하며, 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스를 탈착하기 위한 히터를 구비한 공기정화장치를 제공함으로써 효율적인 CO2 및 다양한 유해가스를 분해 및 흡착 제거하고 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스를 탈착이 가능하여 유지보수 비용을 크게 절감하는데 그 목적이 있다.
삭제
본 발명의 또 다른 목적은 이산화탄소, 악취 및 기타 유해가스를 효율적으로 분해 및 흡착 제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말을 소정 비율로 혼합하여 용기에 담은 후, 용기를 일정속도로 회전시키면서 물을 주입하여 일정크기를 가진 약재(알갱이)로 제조하고, 제조된 약재를 수용할 수 있는 정육면체, 직육면체 또는 다양한 형상으로 박스를 제작하여 약재를 담아서 필터를 제작하고, 이와 인접하여 자외선램프를 설치하여 자외선을 발생시키면, 산화티탄(TiO2)의 표면에서 고온으로 가열된 것과 같은 상태로 되어 이산화탄소, 기타유해가스, 악취, 유기물 및 세균을 소각 분해시킬 뿐만 아니라, 산화티탄은 빛을 쪼이면 자외선을 흡수하여 전자와 정공을 발생하고, 발생한 전자와 정공은 가진 강한 환원력과 산화력으로 일부 유해가스를 분해 제거할 수 있으며, 상기 제올라이트는 미세기공을 이용하여 공기 중의 이산화탄소를 흡착하여 제거하며, 상기 산화티탄(TiO2) 표면에 자외선을 쪼일 경우에 발생하는 고온으로 약재에 포함된 니켈은 고온에서 이산화탄소를 분해 제거하는 촉매 역할을 하도록 약재를 구성함으로써 효율적인 이산화탄소, 기타유해가스, 악취, 유기물 및 세균을 분해 및 흡착 제거하는데 있다.
본 발명은 다양한 장소와 건물 내에 설치되어 공기 중에 포함된 인체 유해한 CO2, CO, NOx, VOC 및 기타 가스들을 효율적으로 분해 제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 약재(알갱이)를 내장시킨 필터와 자외선램프를 상기 필터와 인접하게 설치하여 광촉매반응을 일으켜 분해하거나 제올라이트에 형성된 미세기공에 흡착 제거하며, 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스를 탈착하기 위한 히터를 구비함으로써 이산화탄소 및 유해가스를 효율적으로 제거하면서 필터의 내구성을 향상시킨 이산화탄소 및 공기정화장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명을 용이하게 이해하도록 도시된 도면에 대하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 전체구성의 하나의 실시 예1을 도시한 것이며, 도2는 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 전체구성의 또 다른 실시 예2를 나타낸 것이다. 도3은 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 전체구성의 또 다른 실시 예3을 도시한 것이며, 도4는 본 발명에 따른 CO2 및 다양한 유해가스 등의 공기정화장치의 탈착 시의 공기의 흐름을 도시한 것이다.
본 발명은 학교, 관공서 및 건물 등에 설치되어 실내공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 광촉매반응에 의한 분해 및 흡착 제거하기 위하여 CO2 및 다양한 유해가스가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 팬을 구비하며, 장치 내부에는 흡입된 공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 분해 제거하기 위하여 산화티탄(TiO2), Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 알갱이를 공기의 유통이 자유로운 박스에 내장시킨 필터와 상기 필터와 인접하여 자외선램프를 설치하여 자외선과 산화티탄(TiO2)이 광촉매 반응을 일으켜 분해 제거하거나 제올라이트에 형성된 미세기공으로 흡착하여 효율적으로 제거할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 제올라이트의 미세기공에 흡착된 이산화탄소(CO2) 및 다양한 유해가스(CO, NOx, VOC)를 효율적으로 탈착하기 위하여 미세기공을 확대하기 위한 히터와 정화 시 공기 흡입 방향과 반대 방향으로 불어넣기 위한 송풍 팬을 구비하고 있다. 상기 자외선이 산화티탄(TiO2)의 표면에 부딪힐 때 발생하는 고온은 니켈(Ni)이 이산화탄소를 분해하는 촉매 역할을 하도록 구성되어 신속하고 효율적으로 이산화탄소를 제거할 수 있도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.
[실시 예]
[실시 예1]
본 발명에 따른 구체적인 실시 예1을 도1에 기초하여 살펴본다. 본 발명은 학교, 관공서 및 건물 등에 설치되어 실내공기 중에 포함된 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스들을 광촉매에 의한 분해 및 흡착하여 공기를 정화하는 가능을 구비한 공기정화장치(11)에 관한 것이다. 본 발명을 이루기 위하여 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스가 포함된 공기를 흡입하는 흡입 팬(14)이 장치내부의 상단부에 위치한다.
본 발명에 따른 공기정화장치 내부에는 흡입된 공기 중에 포함된 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스들을 분해 및 흡착 제거하기 위하여 산화티탄(TiO2), Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 약재(알갱이)를 공기의 유통이 자유로운 박스에 내장시킨 필터(16)와 상기 필터와 인접하여 자외선램프(19)를 설치하여 자외선과 상기 약재에 포함된 산화티탄(TiO2)이 광촉매 반응을 일으켜 소각분해하거나 제올라이트에 형성된 미세기공으로 흡착하여 효율적으로 제거할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 제올라이트, 산화티탄(TiO2) 및 니켈분말을 혼합하여 이산화탄소 및 유해가스 제거 필터를 제조하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴본다. 본 발명에 따른 광촉매반응 및 흡착 기능을 구비한 약재는 수많은 미세기공을 가진 제올라이트 분말을 60중량%내지 80중량%로 구성하고, 산화티탄(TiO2) 분말을 30중량%내지 17중량%로 구성하며, 니켈(Ni) 분말을 10중량%내지 3중량%로 골고루 혼합한다.
상기 혼합된 분말가루를 일정크기의 용기에 넣어서 회전시키면서 물을 주입하여 원하는 크기를 가진 약재(알갱이)를 제조한다. 이 때 약재(알갱이)의 크기는 물의 주입량과 용기의 회전속도에 의하여 결정된다. 이와 같은 공정은 분말가루로부터 일정크기를 가진 약재를 제조할 때 사용되는 통상적인 방법이다.
상기와 같이 제올라이트, 산화티탄(TiO2) 및 니켈분말을 혼합하여 제조한 알갱이는 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 흡착하기 위한 미세기공이 제올라이트에 의하여 생성되고, 자외선램프(19)에서 발생한 자외선과 표면에서 충돌하여 고온을 발생하는 광촉매반응에 의하여 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 소각 분해하여 제거할 수 있는 산화티탄(TiO2)이 존재하며, 상기 자외선이 산화티탄(TiO2)의 표면에서 충돌할 때 발생하는 고온으로 이산화탄소를 분해하는 촉매 역할을 하는 니켈로 구성되어 있으므로 공기 중의 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 신속하고 효율적으로 소각 분해 및 흡착시켜 제거할 수 있다.
상기 미세기공이 형성된 둥근 알갱이는 공기정화장치의 제작 시에 용이하게 조립 제작할 수 있도록 공기정화장치(11)에서 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 제거 필터(16)가 위치하는 장소의 공간 구조, 크기 및 용량을 고려하여 정육면체, 직육면체 또는 다양한 형상으로 공기의 유통이 자유롭게 설계 제작된 박스의 내부에 내장되며, 약재가 내장된 박스는 공기정화장치 내부에 설치되어 이산화탄소 및 다양한 종류의 유해가스 제거 필터(16)로 사용된다.
상기 박스의 재질은 합성수지계열 또는 서스(SUS) 등의 금속재질로 공기의 유통이 자유롭게 수많은 구멍이 형성된 메쉬(Mesh) 형태로 제작하되, 상기 제올라이트, 산화티탄(TiO2) 및 니켈분말을 혼합하여 제조된 약재가 상기 메쉬에 형성된 구멍사이로 빠져나오지 않도록 설계 제작되어 있다.
상기 제올라이트, 산화티탄(TiO2) 및 니켈분말을 혼합하여 둥근 알갱이 형태로 제조된 약재가 박스에 내장시켜 제작한 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 제거 필터(16)는 정화를 필요로 하는 공기를 흡입하는 공기흡입구(18)와 히터(15)사이에 위치하며, 상기 유해가스 제거 필터(16)를 중심으로 공기흡입구(18) 측과 히터 측에는 적어도 하나 이상의 자외선램프(19)가 유해가스 제거 필터(16)에 인접하여 고정 설치되어 자외선램프에서 발생한 자외선이 상기 유해가스 제거 필터(16)의 표면에 노출된 산화티탄(TiO2)의 표면에 반사되면서 고온의 열을 발생하는 광촉매반응에 의하여 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 를 소각분해 제거하도록 구성되어 있다.
상기 자외선과 산화티탄(TiO2)에 의하여 발생하는 고온은 약재 표면에 존재하는 니켈이 이산화탄소를 분해하는 촉매역할을 하므로 보다 효율적이고 신속하게 이산화탄소를 제거할 수 있다.
공기흡입구로부터 실내의 오염된 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입 팬은 정화된 공기를 배출하는 공기배출구(12)의 하단에 고정 설치되어 실내의 오염된 공기를 공기 흡입구를 통해서 흡입하도록 구성되어 있으며, 공기배출구(12)는 공기정화장치(11)의 상단에 위치하여 공기정화장치(11) 내부에 설치된 상기 유해가스 제거 필터(16)를 통과하여 정화된 공기를 배출하도록 구성되어 있다.
상기와 같은 구성은 공기정화장치(11)가 위치하는 장소의 구조 및 공간의 넓이에 의하여 다양하게 변경 설계할 수 있다.
상기 공기정화장치(11)의 공기흡입구 및 공기배출구 일측에는 이산화탄소 감지센서가 부착 설치되며, 상기 공기 중의 이산화탄소를 감지하기 위한 감지센서로는 엔디아이알(NDIR, Non-dispersive Infrared Absorption) 이 주로 시용되며, 이는 CO나 CO2 등 가스 상태의 물질들이 특정한 파장을 흡수하는 흡수스펙트럼을 갖는 특징을 이용해서 특정 가스의 농도를 극미량까지 감지할 수 있는 방법이며, 기타 공기 중에 존재하는 다양한 종류의 유해가스의 감지센서는 해당하는 가스를 감지할 수 있는 통상의 가스감지센서를 사용하여 장치의 일측에 부착 설치하여 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 공기정화장치(11)에는 상기 온도센서와, CO2, 다양한 종류의 유해가스 및 팬 모터의 과부하 감지센서 등과 연동하여 공가정화장치를 자동으로 제어하거나 수동으로 제어할 수 있도록 마이크로프로세서, 제어용 프로그램을 내장할 수 있는 메모리 및 전자제어회로가 내장된 제어기판으로 구성된 장치 제어부를 구비하고 있다. 상기 장치 제어부와 연결되어 공기정화장치의 동작 시 및 동작 중 이상발생시에 해당하는 메시지를 표시해주는 표시부와, 상기 센서들과 연동하여 장치의 부품이나 필터의 수명 등을 주기적으로 점검하여 이상여부를 상기 표시부에 표시해주는 자기진단수단을 구비하고 있다.
본 발명에 따른 공기정화장치의 탈착기능에 대하여 살펴보면, 상기 CO2 및 다양한 종류의 유해가스 감지센서 중에서 유해가스 제거 필터(16)와 인접하게 설치된 센서에서 CO2 및 다양한 유해가스의 농도를 측정한 결과 이산화탄소, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 제거 필터(16)에 흡착된 CO2 및 다양한 종류의 유해가스 분자가 포화상태에 이르렀다고 판단하면, 유해가스 제거 필터(16)에 흡착된 CO2 및 다양한 종류의 유해가스들을 신속하게 분리 제거하기 위하여 상기 히터를 동작시켜 가열된 더운 공기를 유해가스 제거 필터(16) 측으로 주입하여 유해가스 제거 필터(16)에 내장된 약재에 형성된 미세기공을 확대시키고 유해가스 제거 필터(16)에 내장된 약재에 흡착된 CO2 및 다양한 종류의 유해가스 분자들이 신속하게 분리 제거되도록 흡입 팬의 회전 방향을 반대로 회전시켜 풍속을 일정속도로 하여 공기를 주입하도록 구성되어 있다.
상기 흡입 팬(14)의 회전속도는 장치 제어부의 메모리에 설정 저장되어 있으며, CO2 및 다양한 유해가스의 농도와 현재의 공기 중의 농도와 대비하여 차이가 많을 경우에는 신속하게 분해 및 흡착하여 제거하기 위하여 흡입 팬(14)의 회전속도를 증가시켜 풍속을 증가시키고, 공기가 깨끗해져서 설정된 농도보다 낮거나 비슷할 경우에는 모터의 회전을 중지시키거나 회전 속도를 감소시켜 풍속을 제어하는 수단을 구비하고 부하 변동에 연동하여 제어되도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 공기정화장치는 설치되는 장소의 공기 상태에 따라 먼지와 세균을 제거하는 기능을 추가하기 위하여 미세집진 필터인 헤파 필터에 향균 기능을 추가하여 먼지의 집진기능과 더불어 향균 필터 기능이 추가된 필터를 상기 공기흡입구와 인접하여 부착 설치할 수 있다.
상기 유해가스 제거 필터(16)에 내장된 약재에 포함된 제올라이트의 미세기공이 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 등을 흡착한 량이 과다하여 더 이상 흡착할 수 없는 포화상태가 되었을 때 제올라이트의 미세기공을 확대시켜 흡착된 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 등을 필터로부터 신속하게 분리 제거하기 위하여 상기 히터(15)를 동작시켜 공기의 온도를 높이면서 상기 흡입 팬의 회전 방향을 반대로 회전시켜 필터(16)에 흡착된 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 외부로 배출하도록 구성함으로써 필터의 교환시기를 연장할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 탈착 시에 배출되는 공기는 댐퍼를 통해서 건물 외부로 배출되도록 구성함이 바람직하다.
상기 히터(18)에서 가열된 공기의 온도는 60℃내지 100℃가 바람직하며, 과열 여부를 감지하기 위하여 온도센서가 장치 일측에 부착 설치되어 있으며, 온도센서와 온도 제어회로가 연동하여 과열을 방지할 수 있는 수단을 구비하고 있다. 상기 히터(15)는 코일에 전기에너지를 공급하여 열을 발생하는 방식으로 구성함이 바람직하다.
상기 유해가스 제거 필터(16)를 사용하여 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 흡착 제거할 때(도1, 도2)와 히터를 동작시켜 유해가스 제거 필터(16)로부터 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 분리시키고자할 때(도4)의 공기의 흐름은 서로 반대 방향으로 유도하여야함으로 하나의 흡입 팬을 이용하여 회전 방향을 서로 달리 제어하여 사용하거나 공기정화용 흡입 팬과는 별도로 장치내부 일측에 설치하여 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 필터로부터 탈착하기 위한 송풍 팬을 부착 설치할 수 있다.
상기 하나의 흡입 팬(14)으로 공기정화 및 약재에 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스를 분리시키기 위한 기능으로 사용하기 위하여서는 3상 모터를 이용하여 전원공급신호의 위상을 제어하여 공기 정화 시에는 흡입 팬(13)의 역할을 하도록 모터의 회전방향을 제어하여 동작시키고, 필터(16)에 내장된 약재에 흡착된 CO2 및 다양한 유해가스들을 약재로부터 분리 제거하고자할 경우에는 전원공급신호의 위상을 변경 제어하여 상기 흡입 팬(14)의 회전방향을 공기정화 시와 반대로 회전시켜 상기 히터에서 더워진 공기를 이산화탄소 및 유해가스 제거 필터(16) 측으로 주입하여 약재에 흡착된 CO2 및 유해가스들을 신속하게 분리 제거할 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 흡입 팬(14) 및 송풍 팬(미 도시)을 구동하는 모터는 전류 및 전압의 공급량을 장치제어부의 제어프로그램에 의하여 자동 제어하여 소음의 발생을 최소화할 수 있는 소프트스타트 수단을 구비하며, CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 농도를 측정하여 설정된 농도와 차이가 클 경우에는 신속하게 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스를 제거하기 위하여 흡입 팬(14)의 분당 회전수를 높여 풍속을 증가시키고, 농도가 상기 설정치보다 낮거나 비슷할 경우에는 모터의 회전을 중단하거나 모터의 분당회전수를 저속으로 제어하는 수단을 구비하고 있다. 또한, 흡입 팬(14) 및 송풍 팬을 회전시키는 모터의 일측에는 모터의 과부하 여부를 감지하는 과부하감지센서가 부착 설치되어 과부하에 의한 안전사고나 화재 등을 예방할 수 있는 수단이 구비되어 있다.
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[실시 예3]
본 발명에 따른 구체적인 실시 예3을 도3에 기초하여 살펴본다. 본 발명에 따른 실시 예3은 상기 실시 예1 및 실시 예2의 각각의 구성에서 본 발명에 따른 공기정화장치가 설치되는 다중이용시설의 위치가 청정한 장소일 경우에 사용되는 기능으로, 공기정화장치의 제어부에 환기 프로그램을 내장시켜 CO2, CO, NOx, VOC 및 악취 센서 등이 부착 설치된 공기질측정기에서 외부 공기의 상태를 측정한 후, 공기가 청정하다고 판단되면, 공기정화장치의 제어부에서 청정한 외부공기를 도입하기 위하여 자동으로 흡입 팬을 가동하여 일정시간 동안 외부공기를 실내로 주입할 수 있는 댐퍼가 추가로 더 부가되어 구성되어 있다.
본 발명에 따른 실시 예3은 상기 실시 예1에서 수행한 유해가스 제거 필터(16)에 내장된 약재에 의하여 발생되는 광촉매반응 및 흡착 기능이 그대로 유지되며, 제올라이트의 미세기공이 CO2, CO, NOx, VOC, 악취 및 다양한 유해가스 등을 흡착한 량이 과다하여 더 이상 흡착할 수 없는 포화상태가 되었을 때 이를 약재로부터 분리 제거하는 기능 및 수단도 동일하므로 실시 예3에서는 이에 대한 구체적인 기술은 생략한다. 다만 탈착 시 공기배출은 댐퍼를 통해서 건물 외부로 배출되 도록 구성함이 바람직하다.
본 발명은 학교, 관공서 및 건물내부의 실내공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 광촉매에 의한 분해 처리 및 흡착 제거하기 위하여 장치 내부에는 흡입된 공기 중에 포함된 CO2 및 다양한 유해가스들을 분해 및 흡착제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말로 제조한 일정크기의 약재를 내장시킨 필터와 자외선램프를 상기 필터에 인접하게 설치하여 광촉매 반응을 일으켜 소각분해하거나 제올라이트에 형성된 미세기공에 흡착할 수 있는 공기정화장치를 제공함으로써 효율적인 CO2 및 다양한 유해가스를 분해 및 흡착하여 제거하고 약재에 흡착된 가스를 탈착하여 재사용이 가능하여 유지보수 비용을 크게 절감하는 작용효과가 있다.
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본 발명의 또 다른 효과는 이산화탄소, 악취 및 기타 유해가스를 효율적으로 제거하기 위하여 TiO2, Ni 및 제올라이트 분말을 소정 비율로 혼합한 후 물을 주입 하면서 회전시켜 일정크기를 가진 약재형태로 제조하고, 제조된 약재를 수용할 수 있는 정육면체, 직육면체 또는 다양한 형상으로 박스를 제작하여 상기 약재를 담아서 필터로 제작하고, 이와 인접하여 자외선램프를 설치하여 자외선을 발생시키면, 산화티탄(TiO2)의 표면에서 고온으로 가열된 것과 같은 상태로 되어 이산화탄소, 기타유해가스, 악취, 유기물 및 세균을 소각 분해시킬 뿐만 아니라, 또한 산화티탄은 빛을 쪼이면 자외선을 흡수하여 전자와 정공을 발생하고, 발생한 전자와 정공은 가진 강한 환원력과 산화력으로 일부 유해가스를 분해 제거할 수 있고, 상기 제올라이트는 공기 중의 이산화탄소를 흡착하여 제거하며, 상기 산화티탄(TiO2) 표면에 자외선을 쪼일 경우에 발생하는 고온으로 약재에 포함된 니켈은 고온에서 이산화탄소를 분해 제거하는 촉매 역할을 함으로써 효율적인 이산화탄소, 기타유해가스, 악취, 유기물 및 세균을 동시에 제거하는데 있다.
Claims (10)
- 이산화탄소 및 유해가스를 제거하는 공기정화장치에 있어서,실내의 오염된 공기를 흡입하는 공기흡입구;상기 공기흡입구와 인접하여 설치되며, 실내 오염된 공기를 공기흡입구를 통해서 흡입하기 위한 공기흡입 팬;상기 공기흡입구와 인접하여 설치되며, 상기 공기흡입 팬에 의하여 흡입된 공기 중에 포함된 이산화탄소 및 유해가스를 분해 및 흡착 제거하기 위하여 산화티탄, 니켈 및 제올라이트 분말을 혼합하여 제조한 약재를 공기의 유통이 자유로운 박스에 내장시켜 제작한 이산화탄소 및 유해가스 제거 필터;상기 이산화탄소 및 유해가스 제거 필터와 인접하여 설치되며, 상기 필터에 내장된 약재에 혼합된 산화티탄의 표면에서 자외선이 반사할 경우에 발생하는 높은 온도에 의하여 이산화탄소 및 유해가스를 분해 제거하기 위한 자외선램프;상기 흡입 팬과 필터사이에 설치되며, 상기 필터에 흡착된 이산화탄소 및 유해가스를 분리하여 제거하기 위하여 필터에 내장된 약재에 더운 공기를 주입하기 위하여 공기를 가열하는 히터; 및상기 공기를 정화하기 위하여 공기를 흡입하는 공기흡입 팬으로 공기흡입 시와 약재에 흡착된 이산화탄소 및 유해가스를 분리 제거 시에 팬의 회전방향을 반대 방향으로 변경 제어하며, 장치에 부착 설치된 온도, 이산화탄소, 유해가스 및 팬 모터의 과부하 감지센서와 연동하여 공기정화장치를 자동제어 또는 수동으로 제어할 수 있도록 마이크로프로세서, 제어용 프로그램이 탑재된 메모리 및 전자제어회로가 내장된 제어기판으로 이루어진 장치 제어부; 및댐퍼 일측에 설치되어 공기질 측정기에서 외부의 공기의 상태를 측정한 후, 공기가 청정하다고 판단되면, 흡입 팬을 가동하여 청정한 외부공기를 흡입하거나 약재에 부착된 이산화탄소 및 유해가스를 약제로부터 분리하여 배출하기 위한 댐퍼를 구비한 이산화탄소 및 유해가스를 제거하는 공기정화장치.
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- 청구항1에 있어서,상기 장치 제어부는 공기정화장치의 동작 시 및 동작 중 이상발생 시에 해당하는 메시지를 표시해주는 표시부와, 센서들과 연동하여 장치의 부품이나 필터의 성능저하 여부를 주기적으로 점검하여 이상여부를 상기 표시부에 표시해주는 자기진단수단을 더 구비한 이산화탄소 및 유해가스를 제거하는 공기정화장치.
- 청구항1 또는 청구항8에 있어서,상기 장치 제어부는 메모리에 저장된 프로그램에 의하여 흡입 팬 및 송풍 팬을 구동하는 모터에 전류 및 전원의 공급량을 제어하여 소음의 발생을 줄일 수 있는 소프트스타트 제어수단을 구비하며, 이산화탄소 및 유해가스 농도를 측정하여 설정된 농도보다 높을 경우에는 신속하게 이산화탄소 및 유해가스를 흡착 제거하기 위하여 팬 모터의 분당 회전수를 증가시키는 수단을 구비하고, 설정된 농도보다 낮거나 같을 경우에는 팬 모터의 회전을 중지하거나 저속으로 제어하는 수단을 더 구비한 이산화탄소 및 유해가스를 제거하는 공기정화장치.
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